近日，我院李學寶教授課題組在棉纖維發(fā)育的分子機制研究方面取得重要進展，研究成果發(fā)表在國際植物學權(quán)威期刊The Plant Journal (Qin et al. 2017, 89(5): 957–971, doi: 10.1111/tpj.13434)上。多年來，李學寶教授課題組一直致力于研究棉纖維發(fā)育的分子調(diào)控機制，發(fā)表了一系列相關(guān)的重要研究論文。
棉花是我國乃至全世界最重要的纖維作物。棉纖維是棉花種子上極度伸長的單細胞表皮毛，長度可達30毫米以上，是優(yōu)質(zhì)的純天然紡織原料。棉纖維細胞發(fā)育的調(diào)控過程直接關(guān)系到纖維品質(zhì)和產(chǎn)量，因而受到廣泛關(guān)注。阿拉伯半乳聚糖蛋白是一類高度糖基化的細胞壁蛋白，在發(fā)育的棉纖維細胞中大量存在，該課題組之前的研究顯示這類蛋白參與調(diào)控棉纖維伸長發(fā)育(Plant Physiology, 2013)，但是其相關(guān)的分子機制還不清楚。李學寶教授課題組研究發(fā)現(xiàn)，一個β-1,3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶可催化阿拉伯半乳聚糖的糖鏈合成，進而調(diào)節(jié)棉纖維伸長發(fā)育。進一步研究顯示該酶通過形成同源和異源二聚體催化阿拉伯半乳聚糖的糖基化，并影響與阿拉伯半乳聚糖結(jié)合的其他細胞壁多糖組分而可能改變棉纖維細胞壁結(jié)構(gòu)，對棉纖維發(fā)育和品質(zhì)發(fā)揮負調(diào)控作用。該研究成果為棉纖維品質(zhì)改良的分子育種提供了新的思路，課題組正在與其他育種單位合作利用該基因創(chuàng)制轉(zhuǎn)基因棉花優(yōu)質(zhì)材料。
該研究工作得到了國家自然科學基金和國家轉(zhuǎn)基因重大專項的資助。
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